世界一わかりやすい？ ThunderboltとUSBの違いとトリセツ(1)

パソコンにも使われ始めたThunderbolt4のポート。スペック表には「USB 4(Thunderbolt4 対応)」と書かれていますが、そもそも「USB4とThunderbolt4の違いはなんだろうか」と疑問に思われるのではないでしょうか？

「Thunderboltとは何か？」「そもそもUSBとは何か？」を解説するとともに、ケーブルやハブを選ぶ上での注意点について説明します。

パソコン周辺の通信規格とコネクターの現状は？

ThunderboltとUSBの違いは？
Thunderboltは「通信規格」
USBは「通信規格」と「コネクター形状」

ケーブル・ハブ選びにおける注意点（次の記事）

パソコン周辺の通信規格とコネクターの現状は？

「Thuderbolt」と「USB」の違いについての解説がいろいろなサイトに書かれていますが、極めてわかりづらい。

それは、データ転送のための「通信規格」と「コネクターの形状」の話をごちゃまぜにして書いているためだと思います。

パソコンの外部接続の３要素は　「電源」「ディスプレイ」「その他周辺機器」

スマホの場合は、「電源」が最大要素で、たまにパソコンなどの外部機器との接続が問題となります。

パソコンにおいては、

・「電源」は各機器に応じた独自ケーブル
・「ディスプレイ」では、古くはVGA、HDMI、最近ではUSB-Cといったポートとケーブル
・キーボード、マウス、外付けHDDなどの「その他周辺機器」では、USB Type-Aポートを使う

というのがかつての主流でした。

このバラバラな状態を解消し、１種類のケーブルですべてをカバーしようとして生まれたのがThunderbolt4やUSB4といった通信規格やUSB-Cのようなコネクターです。

ただ、これだけではわかりにくいので、「通信規格」と「コネクター」に分けて、もう少し具体的に説明します。

「Thunderbolt」と「USB」の違いは？

コンピューター機器同士を接続して通信させるには、それぞれの機器がもっているコネクター端子にあったケーブルを用意して、決められた通信規格で　データをやりとりさせる必要があります。

USBやThuderboltというのは、そうしたデータ通信のためのルールを定めたものなのです。

一方、USBにはコネクターの形状についての決まりもあります。

USBやThunderboltについてわかりにくくしたのは、「通信規格」と「コネクター形状」を複雑な組み合わせにしてしまったUSB時代の悪しき慣習ではないかと個人的には思っています。

はじめに押さえておくと、これからの話がわかりやすいのではとおもうのが以下の２点です。

・「Thunderbolt」は「通信規格」

・「USB」は「通信規格」と「コネクター形状」

順番に解説しましょう。

「Thunderbolt」は「通信規格」

古くからのWindowsPCユーザーには馴染みないかもしれませんが、古くからのMacユーザーが「Thunderbolt」と聞くと、ディスプレイにつなぐためのmini display portとcableを思い浮かべるのではないでしょうか？

Macbook air 2015のThunderbolt2/Mini display portとcable

規格自体はインテルが策定したものですが、実際のコンピューター環境で採用されていたのは、2015年当時はMacのディスプレイポートだけだったような記憶があります。

当時は、通信規格が「Thunderbolt2」のケーブルは、コネクター形状が「mini-display端子」だけでした。

そのため、通信規格だけに言及して、「Thunderboltケーブル」といったり、コネクター形状だけに言及して「mini-displayケーブル」といっても、誤解や買い間違いは起きませんでした。

古いMacユーザーの方が、ひさしぶりにWindows世界に戻ると、ディスプレイ以外にもThunderboltが使われていてちょっと驚きます。

一方、「USB」に馴染んだ古いWindowsユーザーの方は、「Thunderbolt」ってなんぞや？という印象かと想像します。

Thunderboltの規格の歴史を紐解くと、以下のようになっています。

規格	仕様発行日	転送速度	備考
Thunderbolt	2011年2月	最大10Gbps
Thunderbolt 2	2013年6月	最大20Gbps	mini-display端子を採用
Thunderbolt 3	2015年6月	最大40Gbps	USB-C端子を採用
Thunderbolt 4	2020年1月	最大40Gbps

パソコンにおけるThunderbolt通信規格の採用は、WindowsよりMacのほうが歴史が長いです。

例えば、Macbook Airにおける外部接続仕様の変化を調べてみると、以下のようになっています。

参考：MacBook Air のモデルを識別する

	接続と拡張性	外観
2017年以前	USB 3ポート（最大5Gbps）x 2 Thunderbolt 2ポート（最大20Gbps）x 1 MagSafe 2電源ポート SDXCカードスロット
2018年	2つのThunderbolt 3（USB-C）ポートで以下に対応：充電 DisplayPort Thunderbolt（最大40Gbps） USB-C 3.1 Gen 2（最大10Gbps）
2020年	2つのThunderbolt / USB 4ポートで以下に対応：充電 DisplayPort Thunderbolt 3（最大40Gb/s） USB 4（最大40Gb/s）

2017年までのMacbookでは、ディスプレイ接続用のmini-displayポートにThunderbolt2の通信規格が使われていただけでした。

2018年からは、Thunderbolt3の通信規格に則ったUSB-Cポートが採用され、充電、ディスプレイ接続、その他周辺機器接続に対応するようになりました。

パソコンの通信規格とコネクターの歴史において、MacとWindowsの世界の融合が始まったのは、Thunderbolt3の通信規格でUSB-C形状のコネクターが採用されたこのときのように思います。

そして更に2020年からは、同じUSB-CポートながらThunderbolt4の通信規格が採用され、パソコン内部で対応できていれば、1つのUSB-C端子にUSBハブを介して 2つのディスプレイを接続し、表示させることが可能となりました。

「USB」は、「通信規格」と「コネクター形状」

2015年当時のMacの「Thunderbolt2」通信規格＝「mini-display端子」といったわかりやすい関係性とは異なり、USBの世界はかなり混沌としています。パソコンだけでなく、スマホの登場により、iPhoneとAndroid端末それぞれで、充電用USBケーブルが変わっていったことにより、混乱に拍車がかかりました。古くからのiPhoneユーザーはLighteningケーブルからUSB-Cケーブルへの移行に悩まされましたし、Androidユーザーも、MicroUSBケーブルとUSB-Cケーブルの違いに混乱したかもしれません。

スマホの各種充電コネクターに対応するための3-in-1 ケーブル

USB端子やケーブルでユーザーが混乱する理由は、

・コネクター端子の種類が何種類も存在すること

・コネクター端子の外観だけからは、通信規格が判別しにくいこと

によります。

通信規格としてのUSBの歴史は以下のようになっています。

規格	仕様発行日	転送速度	備考
USB 2.0	2000年	最大 480Mbps	Type-A端子
USB 3.2 Gen1（旧USB 3.0）	2008年	最大5Gbps	Type-A端子、Type-B端子
USB 3.2 Gen2（旧USB 3.1）	2013年	最大10Gbps
USB 3.2 Gen2×2（旧USB 3.2）	2017年	最大20Gbps
USB4	2019年	最大40Gbps